(57)【要約】【課題】プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出してダイクッションの破損を防止すると共に被加工ワークを安定して加工できるようにした。【解決手段】ダイクッション機構の制御装置（１０）が、ダイクッション（２０）とスライド（２４）との間に生じている力を検出する第一の力検出手段（２１ａ）と、ダイクッションとスライドとの間に生じている力を検出する第二の力検出手段（２１ｂ）と、プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段（７０）とを含む。異常検出手段は、第一の力検出手段により検出された第一の力検出値（Ｄｆａ）と第二の力検出手段により検出された第二の力検出値（Ｄｆｂ）との間の差の絶対値が閾値以上である場合にプレス機械に異常が生じたことを検出する。【選択図】図２
2007111703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第一の力検出手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第二の力検出手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
該異常検出手段は、前記第一の力検出手段により検出された第一の力検出値と前記第二の力検出手段により検出された第二の力検出値との間の差の絶対値が閾値以上である場合に前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【請求項２】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第一の力検出手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第二の力検出手段と、
前記力指令手段により指令された力指令値と前記第一および第二の力検出手段によりそれぞれ検出された第一および第二の力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、
前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、
前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、
前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、
前記力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
該異常検出手段は、前記第一の力検出手段により検出された第一の力検出値と前記第二の力検出手段により検出された第二の力検出値との間の差の絶対値が閾値以上である場合に前記プレス機械の異常を検出するようになっており、
前記閾値は、前記切換手段によって前記力制御速度指令値に切換えられているときと、前記位置制御速度指令値に切換えられているときとで異なるようにした制御装置。
【請求項３】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、
前記スライドと前記ダイクッションとが衝突したのを検出する衝突検出手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
前記力検出手段により検出された力検出値が前記衝突検出手段による衝突検出時から所定の時間内に閾値以上にならない場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【請求項４】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、
前記スライドと前記ダイクッションとが衝突したのを検出する衝突検出手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
前記力検出手段により検出された力検出値の微分値が前記衝突検出手段による衝突検出時から所定の時間内に閾値以上にならない場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【請求項５】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、
前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、
前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、
前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、
前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、
力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
前記切換手段によって前記位置制御速度指令値から前記力制御速度指令値に切換えるときに、前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値との間の力偏差が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【請求項６】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、
前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、
前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、
前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、
前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、
力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
前記切換手段によって前記力制御速度指令値から前記位置制御速度指令値に切換えるときに、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値との間の位置偏差が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【請求項７】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、
前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、
前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、
前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、
前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、
力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
前記切換手段によって前記位置制御速度指令値から前記力制御速度指令値に切換えるときに、前記位置制御速度指令値と前記力制御速度指令値との間の差の絶対値が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【請求項８】
サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、
前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、
前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、
前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、
前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、
前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、
力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、
前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、
前記切換手段によって前記力制御速度指令値から前記位置制御速度指令値に切換えるときに、前記位置制御速度指令値と前記力制御速度指令値との間の差の絶対値が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイクッション機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
曲げ、絞り、打抜き等のプレス加工を行うプレス機械において、加工動作中に、プレス加工に用いる第一の型を支持する可動側の支持部材（一般にスライドと称する）に対し、第二の型を支持する支持部材（一般にボルスタと称する）の側から所用の力（圧力）を加える付属装置として、ダイクッション機構を装備することは知られている。ダイクッション機構は通常、所定の圧力で保持した可動要素（ダイクッションと称する）に、型閉め方向へ移動中のスライド（または第一の型）を直接または間接に衝突させた後、型閉め（成形）を経て型開きに至るまで、クッションパッドがスライドに力（圧力）を加えながら、スライドと共に移動するように構成されている。この間、例えば、クッションパッドとスライドとの間に被加工ワークの加工箇所の周辺領域を挟持することにより、被加工ワークの皺の発生を防止することができる。
【０００３】
プレス機械の動作時にスライドとダイクッションとの間に作用する力が所望の力よりも大きすぎる場合には、比較的大きな衝撃が第一および第二の型の間に作用するので、これら型の製品寿命が低下する場合がある。一方、スライドとダイクッションとの間に作用する力が所望の力よりも小さすぎる場合には、被加工ワークの加工が不十分になる可能性がある。
【０００４】
このような不具合を回避するために、通常はスライドとダイクッションとの間に作用する力を検出する力検出部が設けられている。そして、力検出部により検出された検出値が所定の上限値よりも大きい場合および所定の下限値よりも小さい場合には異常であることを検出して、型寿命の低下および加工不良の発生を防止している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような力検出部が何らかの事情により故障した場合には、スライドとダイクッションとの間に実際に作用する力に対応しない力検出値が力検出部から出力されることになる。ところが、実際の力に対応しない検出値であっても、この検出値が前述した上限値と下限値との間にあれば異常が発生したことを検出できない。このような場合には、プレス機械はそのまま動作するので、型寿命の低下および加工不良が発生する可能性がある。
【０００６】
ところで、図１７は従来技術のダイクッション機構の制御装置の機能ブロック図である。制御装置１００の位置制御部９２０は、ダイクッション位置指令値と位置フィードバックで用いられるダイクッション位置の検出値とから位置制御速度指令値Ｃｖ１を作成する。さらに、力制御部９４０は、ダイクッションとスライドとの間に作用する力の指令値と力フィードバックで用いられる力の検出値とから力制御速度指令値Ｃｖ２を作成する。
【０００７】
次いで、これら位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２は比較演算部９５０に供給される。比較演算部９５０においては、これら位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２のうちの下向きの大きさ、つまりスライドがクッションパッドに向かって下降する方向への速度の大きさが比較される。そして、例えば位置制御速度指令値Ｃｖ１の方が大きいと判定された場合には位置制御部９２０によってダイクッションが制御されるように、および力制御速度指令値Ｃｖ２の方が大きいと判定された場合には力制御部９４０によってダイクッションが制御されるように、切換器９３０の切換動作が行われる。
【０００８】
しかしながら、位置制御速度指令値Ｃｖ１と力制御速度指令値Ｃｖ２とが等しくない状態で位置制御から力制御へ切換えるときに、ダイクッションとスライドとの間に作用する力の指令値とその検出値との間の力偏差が大きすぎる場合には、プレス機械に衝撃が生じる。
【０００９】
同様に、位置制御速度指令値Ｃｖ１と力制御速度指令値Ｃｖ２とが等しくない状態で力制御から位置制御へ切換えるときに、ダイクッションの位置の指令値とその検出値との間の位置偏差が大きすぎる場合にも、プレス機械に衝撃が生じる。
【００１０】
さらに、位置制御速度指令値Ｃｖ１と力制御速度指令値Ｃｖ２との間の差の絶対値が比較的大きい状態において位置制御と力制御との間で切換を行うときにも、プレス機械に衝撃が生じうる。
【００１１】
このような衝撃によって、第一および第二の型の間の被加工ワークの位置がずれ、その結果、被加工ワークの安定した加工が行えなくなる。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出してダイクッションの破損を防止すると共に被加工ワークを安定して加工できるようにしたダイクッションの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第一の力検出手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第二の力検出手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、該異常検出手段は、前記第一の力検出手段により検出された第一の力検出値と前記第二の力検出手段により検出された第二の力検出値との間の差の絶対値が閾値以上である場合に前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００１４】
２番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第一の力検出手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する第二の力検出手段と、前記力指令手段により指令された力指令値と前記第一および第二の力検出手段によりそれぞれ検出された第一および第二の力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、前記力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、該異常検出手段は、前記第一の力検出手段により検出された第一の力検出値と前記第二の力検出手段により検出された第二の力検出値との間の差の絶対値が閾値以上である場合に前記プレス機械の異常を検出するようになっており、前記閾値は、前記切換手段によって前記力制御速度指令値に切換えられているときと、前記位置制御速度指令値に切換えられているときとで異なるようにした制御装置が提供される。
【００１５】
すなわち１番目および２番目の発明においては、二つの力検出手段のそれぞれの検出値の差の絶対値を閾値と比較しているので、一方の力検出手段が故障した場合には差の絶対値は閾値以上になり、それにより、力検出手段に異常が生じたのを正確に検出することができる。力検出手段により検出される検出値はプレス機械の制御に使用されるので、力検出手段に異常が生じた場合にはプレス機械の動作に影響を与える。すなわち、力検出手段に生じた異常を正確に検出することにより、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出できる。
さらに、２番目の発明においては、位置制御速度指令値使用時と力制御速度指令値使用時とで異なる閾値を採用することができるので、プレス機械に生じる異常をより厳密に判定することができる。
【００１６】
３番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、前記スライドと前記ダイクッションとが衝突したのを検出する衝突検出手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記力検出手段により検出された力検出値が前記衝突検出手段による衝突検出時から所定の時間内に閾値以上にならない場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００１７】
４番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、前記スライドと前記ダイクッションとが衝突したのを検出する衝突検出手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記力検出手段により検出された力検出値の微分値が前記衝突検出手段による衝突検出時から所定の時間内に閾値以上にならない場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００１８】
すなわち３番目の発明においては、スライドとダイクッションとの間に作用する力は衝突後に上昇するので、所定の時間内にこの力が閾値を超えない場合には、力検出手段に異常が生じたのを検出することができる。力検出手段により検出される検出値はプレス機械の制御に使用されるので、力検出手段に異常が生じた場合にはプレス機械の動作に影響を与える。すなわち、力検出手段に生じた異常を正確に検出することにより、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出できる。
【００１９】
なお、４番目の発明のように、力検出手段により検出された力検出値の微分値を閾値と比較して、異常を検出するようにしてもよい。
【００２０】
５番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記切換手段によって前記位置制御速度指令値から前記力制御速度指令値に切換えるときに、前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値との間の力偏差が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００２１】
位置制御速度指令値から力制御速度指令値への切換えを行うときに力偏差が比較的大きい場合にはプレス機械に衝撃が生じるものの、５番目の発明においては、この力偏差を閾値と比較しているので、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出して、衝撃の発生を防止できる。
【００２２】
６番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記切換手段によって前記力制御速度指令値から前記位置制御速度指令値に切換えるときに、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値との間の位置偏差が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００２３】
力制御速度指令値から位置制御速度指令値への切換えを行うときに位置偏差が比較的大きい場合にはプレス機械に衝撃が生じるものの、６番目の発明においては、この位置偏差を閾値と比較しているので、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出して、衝撃の発生を防止できる。
【００２４】
７番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記切換手段によって前記位置制御速度指令値から前記力制御速度指令値に切換えるときに、前記位置制御速度指令値と前記力制御速度指令値との間の差の絶対値が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００２５】
８番目の発明によれば、サーボモータを使用してプレス機械のスライドに対して力を生じさせるダイクッション機構の制御装置において、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じさせる力を指令する力指令手段と、前記ダイクッションと前記スライドとの間に生じている力を検出する力検出手段と、前記力指令手段により指令された力指令値と前記力検出手段により検出された力検出値とに基づいて、前記サーボモータの力制御速度指令値を作成する力制御速度指令値作成手段と、前記ダイクッションの位置を指令するダイクッション位置指令手段と、前記ダイクッションの位置を検出するダイクッション位置検出手段と、前記ダイクッション位置指令手段により指令されたダイクッション位置指令値と前記ダイクッション位置検出手段により検出されたダイクッション位置検出値とに基づいて、前記サーボモータの位置制御速度指令値を作成する位置制御速度指令値作成手段と、力制御速度指令値作成手段により作成された力制御速度指令値と前記位置制御速度指令値作成手段により作成された位置制御速度指令値とを切換える切換手段と、前記プレス機械に生じた異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記切換手段によって前記力制御速度指令値から前記位置制御速度指令値に切換えるときに、前記位置制御速度指令値と前記力制御速度指令値との間の差の絶対値が閾値以上である場合には、前記異常検出手段が前記プレス機械の異常を検出するようにした制御装置が提供される。
【００２６】
切換手段が位置制御速度指令値と力制御速度指令値との間で切換えるときに、これら速度指令値の間の差が比較的大きい場合にはプレス機械に衝撃が生じるものの、７番目および８番目の発明においては、この差を閾値と比較しているので、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出できる。
【００２７】
前述した１番目から８番目の発明においては、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出しているので、ダイクッションの破損を防止すると共に被加工ワークを安定して加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に基づく制御装置１０を備えたプレス機械のダイクッション機構２０の基本構成を示す模式図であり、プレス機械は開放状態になっている。図１に示されるように、二つの支持部１２がベース１１から鉛直方向に延びており、これら支持部１２の先端には、平板状のボルスタ１５がダンパ１３をそれぞれ介して配置されている。図１においては、ボルスタ１５の下方には、ダイクッション機構２０が設けられている。
【００２９】
スライド２４はプレス加工に用いる第一型２６を支持している。第一型２６を支持する側とは反対側においては、ボールねじ装置３３がスライド２４に連結されている。このボールねじ装置３３はベルト／プーリ装置３４を介して第一サーボモータ３８の出力軸に連結されている。このような機構によって、スライド２４はボルスタ１５に支持された第二型２７に対し、プレス加工に要求される速度で接近又は離反する方向へ移動する。
【００３０】
本発明に基づくダイクッション機構２０は、スライド２４の動作に対応してボルスタ１５の下面に対して垂直方向に摺動するクッションパッド１６と、クッションパッド１６を昇降させる第二サーボモータ１８とを含んでいる。クッションパッド１６の頂面から延びる複数のクッションピン３１はボルスタ１５の孔を通ってボルスタ１５から突出している。被加工ワーク３５はクッションピン３１の先端に支持されている。
【００３１】
クッションパッド１６は、第二型２７に関連して配置され、ボールねじ装置１７を介して、第二サーボモータ１８の出力軸に接続されている。スライド２４（又は第一型２６）は、型閉め方向へ移動する間に、所定位置に待機していたクッションパッド１６に直接又は間接に衝突する。そして通常は、型閉め（成形）を経て型開きに至るまで、クッションパッド１６がスライド２４に所要の力（圧力）Ｆを加えながらスライド２４と共に移動するように構成されている。なお、本願明細書においては、クッションパッド１６およびこれに関連する部材を適宜、ダイクッションと呼ぶことにする。
【００３２】
このような動作は本発明に基づくプレス機械の制御装置１０により行われている。プレス機械の動作時には、制御装置１０によって、第一サーボモータ３８が回転して、スライド２４が下降する。このため、第一型２６が被加工ワーク３５を介して複数のクッションピン３１を押圧する。これにより、クッションパッド１６が下方に押される。
【００３３】
一方、制御装置１０によって、クッションパッド１６の下降動作に応じて、第二サーボモータ１８がクッションパッド１６を下降させるよう回転する。クッションパッド１６に作用する力（圧力）が大きくなると、クッションピン３１がさらに下降し、被加工ワーク３５がスライド２４の第一型２６とボルスタ１５の第二型２７との間で把持されてプレス加工される。このとき、ボルスタ１５はスライド２４によってわずかながら下降する。次いで、スライド２４がその下死点に到達すると、スライド２４は上昇開始し、他の部材も初期位置まで戻ってプレス加工が終了する。
【００３４】
このように、制御装置１０は第一サーボモータ３８および第二サーボモータ１８を制御してクッションパッド１６とスライド２４との間に相関的な圧力（すなわち力Ｆ）を生じさせている。図１から分かるように、この圧力（すなわち力Ｆ）を検出する第一力検出部２１ａおよび第二力検出部２１ｂが制御装置１０に接続されている。これら力検出部２１ａ、２１ｂはクッションパッド１６の下方に並んで配置されており、それぞれが圧力（すなわち力Ｆ）を検出する。第一サーボモータ３８の回転速度をスライド２４の速度Ｄｖ’として検出する速度検出部３２が制御装置１０に接続されている。同様に、第二サーボモータ１８の回転速度をダイクッションの速度検出値Ｄｖとして検出する速度検出部２２も制御装置１０にそれぞれ接続されている。これら速度検出部２２、３２はスライド速度およびダイクッション速度をそれぞれフィードバック制御するのに用いられる。
【００３５】
図１に示されるように、位置検出部２５が支持部１２に隣接して配置されており、この位置検出部２５も制御装置１０に接続されている。位置検出部２５はダイクッション２０の鉛直方向位置、特にクッションパッド１６の鉛直方向位置を検出すると共にスライド２４の位置も検出することができる。つまり、位置検出部２５はダイクッション位置検出部およびスライド位置検出部としての役目を果たしうる。なお、力検出部２１ａ、２１ｂは公知の力覚センサを、速度検出部２２、３２は公知のエンコーダを、位置検出部２５は公知のリニアスケールを、それぞれ採用することができる。
【００３６】
図示しない実施形態においては、ダイクッションの鉛直方向位置を検出するための専用の位置検出部（図示しない）およびスライド２４の鉛直方向位置を検出するための専用の位置検出部（図示しない）を別途設けるようにしてもよい。
【００３７】
図２は、本発明の第一および第二の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。図２に示されるように、第一および第二の実施形態に基づく制御装置１０は、位置制御部９２と力制御部９４とを含んでいる。
【００３８】
図示されるように位置制御部９２は、ダイクッション位置指令値Ｃｘを指令するダイクッション位置指令部６１と、ダイクッション位置検出値Ｄｘを検出するダイクッション位置検出部２５とに接続されている。位置制御部９２は、ダイクッション位置指令値Ｃｘと位置フィードバックで用いられるダイクッション位置検出値Ｄｘとから位置制御速度指令値Ｃｖ１を作成する。
【００３９】
さらに、力制御部９４は、ダイクッション２０とスライド２４との間に作用する力Ｆの力指令値Ｃｆを指令する力指令部６２と、この力Ｆの力検出値Ｄｆａ、Ｄｆｂをそれぞれ検出する第一力検出部２１ａおよび第二力検出部２１ｂとに接続されている。力制御部９４は、力指令値Ｃｆと力フィードバックで用いられる力検出値ＤｆａまたはＤｆｂとから力制御速度指令値Ｃｖ２を作成する。なお、位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２は第二サーボモータ１８の回転速度に関する速度指令値であるものとする。
【００４０】
図示されるように、位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２は比較演算部９５に入力される。比較演算部９５においては、これら位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２のうちの下向きの大きさ、つまりスライドがクッションパッドに向かって下降する方向への速度の大きさが比較される。そして、例えば位置制御速度指令値Ｃｖ１の方が大きいと判定された場合には、比較演算部９５によって位置制御部９２の位置制御速度指令値Ｃｖ１が選択されるように切替えられる。
【００４１】
一方、力制御速度指令値Ｃｖ２の方が大きいと判定された場合には、比較演算部９５によって力制御部９４の力制御速度指令値Ｃｖ２が選択されるように切替えられる。つまり、比較演算部９５は位置制御速度指令値Ｃｖ１と力制御速度指令値Ｃｖ２とを切り換える切換手段としての役目を果たす。なお、図面には示さないものの、制御装置１０が従来技術と同様な切換器９３０を備えていて、切換器によって切換動作を行うようにしてもよい。
【００４２】
選択された位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２のうちの一方は、比較演算部９５を通じて制御装置１０の電流指令作成部６５に入力される。電流指令作成部６５は、位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２のうちの一方とダイクッション速度検出値Ｄｖとに基づいて第二サーボモータ１８の電流指令値Ｃｉを作成する機能を備えている。
【００４３】
電流指令値Ｃｉは、位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御速度指令値Ｃｖ２のうちの一方と、例えばダイクッション速度検出値Ｄｖとの関数ｆとして実験等により予め求められ、マップの形で制御装置１０の記憶部（図示しない）に記憶されているものとする。電流指令作成部６５による電流指令値Ｃｉは、このようなマップから求めても良く、また所定の計算式に基づいて算出してもよい。なお、制御装置１０の記憶部には、後述する動作プログラムに加えて、動作プログラムで使用される閾値、基準値なども記憶されている。
【００４４】
制御装置１０は、さらに、プレス機械に生じた異常を検出する異常検出部７０を備えている。図示されるように、第一力検出部２１ａおよび第二力検出部２１ｂにて検出された力検出値Ｄｆａ、Ｄｆｂが異常検出部７０に供給されるようになっている。さらに、異常検出部７０は電流指令作成部６５に接続されており、異常が発生したことを示す異常信号を電流指令作成部６５に出力できるようになっている。異常検出部７０から異常信号が出力された場合には、異常検出時の所定の処理が行われる。例えば前述した通常制御時のマップの代わりに、異常検出時のマップを用いて電流指令値Ｃｉが作成されるものとする。
【００４５】
以下、図３を参照しつつ、本発明の第一の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を説明する。動作プログラム１１０のステップ１０１、１０２において第一力検出部２１ａからの力検出値Ｄｆａおよび第二力検出部２１ｂからの力検出値Ｄｆｂをそれぞれ読込む。次いで、ステップ１０３において、これら力検出値Ｄｆａ、Ｄｆｂの間の差の絶対値ΔＤｆ（＝｜Ｄｆａ−Ｄｆｂ｜）が算出される。
【００４６】
次いで、ステップ１０４において差ΔＤｆが所定の閾値ΔＤｆ０以上であるか否かが判定される。差ΔＤｆが所定の閾値ΔＤｆ０以上でない場合には正常であると判定されて通常制御が行われ（ステップ１０５）、処理を繰り返す（図面の「ＲＥＴＵＲＮ」を参照されたい）。
【００４７】
一方、差ΔＤｆが所定の閾値ΔＤｆ０以上である場合には、第一力検出部２１ａおよび第二力検出部２１ｂのうちの一方が故障して適正な検出値Ｄｆａ、Ｄｆｂを出力できなくなったと考えられる。力検出部２１ａ、２１ｂにより検出される検出値Ｄｆａ、Ｄｆｂはプレス機械の制御に使用されるので、力検出手段に異常が生じた場合にはプレス機械の動作に影響を与える。従って、このような場合には、ステップ１０６においてプレス機械に異常が生じたものと判定する。次いで、ステップ１０７において前述した異常検出時の処理が行われ、その後、処理を繰り返すものとする。
【００４８】
つまり、本発明の第一の実施形態においては、第一力検出部２１ａおよび第二力検出部２１ｂを備えることによって、一方の力検出部が故障した場合を正確に検出することができる。なお、本発明が三つ以上の力検出部を備える構成とし、これら力検出部のうちのいずれか二つにより検出された力検出値の差の絶対値を通じて異常判定するようにしてもよい。
【００４９】
図４は、本発明の第二の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図４に示される動作プログラム２００のステップ２０１〜２０３は制御装置１００のステップ１０１〜１０３と同じであるので説明を省略する。
【００５０】
ステップ２０４においては、現在の制御が力制御であるか、つまり、力制御部９４による力制御速度指令値Ｃｖ２が使用されているか否かが判定される。力制御である場合には、ステップ２０６に進んで、差ΔＤｆが所定の閾値ΔＤｆ０２以上であるか否かが判定される。差ΔＤｆが閾値ΔＤｆ０２以上である場合には、前述したのと同様に異常判定されて、異常検出時の処理が行われる（ステップ２０７、２０８）。また、差ΔＤｆが閾値ΔＤｆ０２以上でない場合には、正常判定されて通常の制御が行われる（ステップ２０９）。
【００５１】
一方、ステップ２０４で力制御でない、つまり位置制御であると判定された場合、すなわち位置制御部９２による位置制御速度指令値Ｃｖ１が使用されていると判定された場合には、ステップ２０５に進んで、差ΔＤｆが所定の閾値ΔＤｆ０１以上であるか否かが判定される。この閾値ΔＤｆ０１は閾値ΔＤｆ０２とは異なる値であり、これら閾値はそれぞれ力制御および位置制御に最適化された値である。
【００５２】
そして、差ΔＤｆが所定の閾値ΔＤｆ０１以上である場合には異常判定されて、異常検出時の処理が行われる（ステップ２１０、２１１）。なお、差ΔＤｆが閾値ΔＤｆ０１以上でない場合には、正常判定されて通常の制御が行われる（ステップ２０９）。このように、第二の実施形態においては位置制御時と力制御時とで異なる閾値ΔＤｆ０１、ΔＤｆ０２を使用している。従って、第一の実施形態の場合で得られるのと同様な効果に加えて、各制御時においてより適正な異常判定を行うことも可能となる。
【００５３】
ところで、力制御時にはダイクッション２０がスライド２４から力を受けているので、第一力検出部２１ａが設置される場所によっては、第一力検出部２１ａは第二力検出部２１ｂよりも余分な力を受ける場合がある。このため、閾値ΔＤｆ０２は、余分な力を含んだ比較的大きな値に設定されている。
【００５４】
一方、位置制御時にはダイクッション２０はスライド２４から離間しているのでこれらの間に力は発生していない。従って、位置制御時に使用される閾値ΔＤｆ０１は余分な力を考慮する必要がなく、その結果、閾値ΔＤｆ０１は閾値ΔＤｆ０２よりも小さくて足りる。言い換えれば、位置制御時に閾値ΔＤｆ０２よりも小さい閾値ΔＤｆ０１を採用することによって、プレス機械に生じる異常をより厳密に判定できる。
【００５５】
図５は、本発明の第三および第四の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。第一および第二の実施形態においては二つ以上の力検出部を使用しているが、以下の実施形態においては力検出部は単一でよい。このため、図面には第一力検出部２１ａを代表して示しており、第一力検出部２１ａにより検出される力検出値を力検出値Ｄｆで示す。
【００５６】
図５に示される実施形態においては、第一力検出部２１ａと異常検出部７０とが接続されていて、力検出値Ｄｆが異常検出部７０に供給されるようになっている。また、図示されるように、力検出値Ｄｆは制御装置１０に備えられた微分回路７５を介して、力微分値ｄ（Ｄｆ）として異常検出部７０に供給されてもよい。
【００５７】
さらに、制御装置１０は、スライド２４とダイクッション２０とが衝突したか否かを判定する衝突検出部６６と、これらが衝突してからの経過時間Ｔを計測するタイマ６７も含んでいる。図示されるように、これら衝突検出部６６およびタイマ６７は異常検出部７０に接続されている。
【００５８】
図６は、本発明の第三の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図６に示される動作プログラム３００のステップ３０１においては、第一力検出部２１ａからの力検出値Ｄｆを読込む。次いで、ステップ３０２において、衝突検出部６６によってスライド２４とダイクッション２０との間の衝突が検出されたか否かが判定される。衝突検出部６６による衝突判定手法については後述する。
【００５９】
スライド２４とダイクッション２０とが衝突したと判定された場合にはステップ３０３に進む。そして、スライド２４とダイクッション２０とが衝突してからの経過時間Ｔがタイマ６７から読込まれる。次いで、ステップ３０４において、経過時間Ｔが所定の閾値Ｔ０以内であるか否かが判定される。
【００６０】
経過時間Ｔが所定の閾値Ｔ０以内である場合には、ステップ３０５に進んで、ステップ３０１で読込まれた力検出値Ｄｆが所定の閾値Ｄｆ０以上であるか否かが判定される。力検出値Ｄｆが所定の閾値Ｄｆ０以上である場合には、ステップ３０７において、力検出値Ｄｆが所定の閾値Ｄｆ０以上であることを示す閾値越えフラグが立てられる。
【００６１】
一方、力検出値Ｄｆが所定の閾値Ｄｆ０以上でない場合には、ステップ３０６に示されるようにフラグは立てられない。なお、ステップ３０２でスライド２４とダイクッション２０との間の衝突が検出されなかった場合も同様に、閾値越えフラグは立てられない。
【００６２】
その後、ステップ３０９に進んで、スライド２４とダイクッション２０とが互いに離間したか否かが判定される。この判定には位置検出部２５により検出されたスライド２４の位置とダイクッション２０の位置とが適宜利用されるものとする。スライド２４とダイクッション２０とが離間している場合には、ステップ３１０において、スライド２４とダイクッション２０とが衝突していない衝突前状態に設定される。また、ステップ３１０においては、同時に、閾値越えフラグがクリアされる。次いで、ステップ３１１において正常判定されて通常制御が行われ、その後、処理を繰り返すものとする。なお、ステップ３０９において、スライド２４とダイクッション２０とが離間していない場合にはステップ３１１に進んで処理を繰り返す。この場合には閾値越えフラグはクリアされないことに注意されたい。
【００６３】
ところで、ステップ３０４において経過時間Ｔが所定の閾値Ｔ０を越えていると判定された場合には、ステップ３０８において閾値越えフラグが立っているか否かが判定される。閾値越えフラグが立っている場合には、そのままステップ３０９に進む。
【００６４】
一方、閾値越えフラグが立っていない場合は、力検出値Ｄｆが所定時間Ｔ０以内に閾値Ｄｆ０を越えなかったことになる。言い換えれば、所定時間Ｔ０での力の平均増加速度が所定の増加速度よりも小さかったことになる。通常は、衝突時にスライド２４とダイクッション２０との間に作用する力は時間の経過と共に上昇するので、ステップ３０８でＮＯ判定された場合、つまり力検出値Ｄｆが所定時間Ｔ０以内に閾値Ｄｆ０を越えなかった場合には、力検出値Ｄｆを出力した第一力検出部２１ａに異常があると判断することができる（ステップ３１２）。
【００６５】
前述したように力検出部２１ａにより検出される検出値Ｄｆはプレス機械の制御に使用されるので、力検出手段に異常が生じた場合にはプレス機械の動作に影響を与える。従って、このような場合には、プレス機械に異常が生じたものと判断できる。この場合には、ステップ３１３において、異常検出時の処理を行うものとする。
【００６６】
ところで、図７は本発明の第四の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図７に示される動作プログラム４００のステップ４０１〜４０４、４０６〜４１３は図６に示される動作プログラム３００のステップ３０１〜３０４、３０６〜３１３と同じであるので説明を省略する。
【００６７】
第四の実施形態においては、ステップ４０４’において、力検出値Ｄｆを微分回路７５において微分し、力検出値Ｄｆの微分値ｄ（Ｄｆ）を算出している。次いで、ステップ４０５において、微分値ｄ（Ｄｆ）が所定の閾値ｄ（Ｄｆ０）以上であるか否かを比較するようにしている。ステップ４０４’において算出される力検出値Ｄｆの微分値ｄ（Ｄｆ）は衝突時に生じる力の増加速度を直接的に表している。従って、力検出値Ｄｆの微分値ｄ（Ｄｆ）を比較対象とする第四の実施形態においては、第三の実施形態の場合よりも、より厳密な判定が可能となる。
【００６８】
なお、第三および第四の実施形態において使用される衝突検出部６６は、その機能ブロック図である図８に示されるように、スライド２４の鉛直方向位置Ｃｙを指令するスライド位置指令部７１と、ダイクッションの鉛直方向位置Ｃｘを指令するダイクッション位置指令部６１と、スライドの鉛直方向位置Ｄｙを検出するスライド位置検出部２５と、ダイクッションの鉛直方向位置Ｄｘを検出するダイクッション位置検出部２５と、力Ｆの検出値Ｄｆを検出する力検出部２１ａとに接続されている。そして、これらスライド位置指令値Ｃｙ、ダイクッション位置指令値Ｃｘ、スライド位置検出値Ｄｙ、ダイクッション位置検出値Ｄｘおよび力検出値Ｄｆは衝突検出部６６に入力されるようになっている。
【００６９】
衝突検出部の動作を示すフローチャートである図９（ａ）から図９（ｃ）を参照して、衝突検出部６６の衝突判定について説明する。図９（ａ）に示されるように、スライド位置指令値Ｃｙとダイクッション位置指令値Ｃｘとを常時比較して、スライド位置指令値Ｃｙとダイクッション位置指令値Ｃｘとが等しい値になったとき（ステップ１２１）に、ダイクッション２０とスライド２４とが衝突したと判定（ステップ１２２）することができる。
【００７０】
また、図９（ｂ）に示されるように、スライド位置検出値Ｄｙとダイクッション位置検出値Ｄｘとを常時比較して、スライド位置検出値Ｄｙとダイクッション位置検出値Ｄｘとが等しい値になったとき（ステップ１３１）に、ダイクッション２０とスライド２４とが衝突したと判定（ステップ１３２）してもよい。
【００７１】
さらに、図９（ｃ）に示されるように、力検出値Ｄｆを所定の値Ｄｆ０’と比較して、力検出値Ｄｆが所定の値Ｄｆ０’よりも大きくなったとき（ステップ１４１）に、ダイクッション２０とスライド２４とが衝突したと判定（ステップ１４２）してもよい。これら図９（ａ）から図９（ｃ）に示した衝突判定手法のいずれを採用して衝突判定するようにしてもよく、また、図示しない他の衝突判定手法を採用してもよい。
【００７２】
図１０は、本発明の第五の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。図１０に詳細に示される力制御部９４においては、力指令部６２により指令された力指令値Ｃｆと力検出部２１ａにより検出された力検出値Ｄｆとの間の差、つまり力偏差Δｆ（＝Ｃｆ−Ｄｆ）が算出される。次いで、この力偏差Δｆに力ゲインＧｆが乗じられることにより、力制御速度指令値Ｃｖ２が出力される。また、図示されるように、第五の実施形態においては力偏差Δｆが異常検出部７０に供給されるようになっている。
【００７３】
図１１は、本発明の第五の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図１１における動作プログラム５００のステップ５０１においては、現在の制御が力制御であるか否かが判定される。現在の制御が力制御である場合には正常判定されて通常の制御を行い（ステップ５０４）、処理を繰り返す。
【００７４】
現在の制御が力制御でない場合、つまり位置制御である場合にはステップ５０２に進む。ステップ５０２においては、位置制御から力制御への切換えが行われるか否かが判定され、そのような切換えが行われない場合にはステップ５０４に進む。
【００７５】
一方、位置制御から力制御への切換えが行われる場合には、ステップ５０３に進んで、力偏差Δｆが所定の閾値Δｆ０以上であるか否かが判定される。力偏差Δｆが閾値Δｆ０以上である場合には異常判定されて、異常検出時の処理が行われる（ステップ５０５、５０６）。力偏差Δｆが所定の閾値Δｆ０以上である場合には切換時に衝撃が発生する可能性があるが、本実施形態においては、力偏差Δｆを閾値Δｆ０と比較することにより、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出して、衝撃の発生を事前に防止することが可能となる。
【００７６】
図１２は、本発明の第六の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。図１２に詳細に示される位置制御部９２においては、ダイクッション位置指令部６１により指令されたダイクッション位置指令値Ｃｘとダイクッション位置検出部２５により検出されたダイクッション位置検出値Ｄｘとの間の差、つまり位置偏差Δｘ（＝Ｃｘ−Ｄｘ）が算出される。次いで、この位置偏差Δｘに位置ゲインＧｘが乗じられることにより、位置制御速度指令値Ｃｖ１が出力される。また、図示されるように、第六の実施形態においては位置偏差Δｘが異常検出部７０に供給されるようになっている。
【００７７】
図１３は、本発明の第六の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図１３における動作プログラム６００のステップ６０１においては、現在の制御が力制御であるか否かが判定される。現在の制御が力制御でない場合、つまり位置制御である場合には正常判定されて通常の制御を行い（ステップ６０４）、処理を繰り返す。
【００７８】
現在の制御が力制御である場合にはステップ６０２に進む。ステップ６０２においては、力制御から位置制御への切換えが行われるか否かが判定され、そのような切換えが行われない場合にはステップ６０４に進む。
【００７９】
一方、力制御から位置制御への切換えが行われる場合には、ステップ６０３に進んで、位置偏差Δｘが所定の閾値Δｘ０以上であるか否かが判定される。位置偏差Δｘが閾値Δｘ０以上である場合には異常判定されて、異常検出時の処理が行われる（ステップ６０５、６０６）。位置偏差Δｘが所定の閾値Δｘ０以上である場合には切換時に衝撃が発生する可能性があるが、本実施形態においては、位置偏差Δｘを閾値Δｘ０と比較することにより、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出して、衝撃の発生を事前に防止することが可能となる。
【００８０】
図１４は、本発明の第七および第八の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。これら実施形態においては、位置制御部９２で作成された位置制御速度指令値Ｃｖ１および力制御部９４で作成された力制御速度指令値Ｃｖ２が異常検出部７０に供給されるようになっている。
【００８１】
図１５は、本発明の第七の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図１５における動作プログラム７００のステップ７０１においては、現在の制御が力制御であるか否かが判定される。現在の制御が力制御である場合には正常判定されて通常の制御を行い（ステップ７０５）、処理を繰り返す。
【００８２】
現在の制御が力制御でない場合、つまり位置制御である場合にはステップ７０２に進む。ステップ７０２においては、位置制御から力制御への切換えが行われるか否かが判定され、そのような切換えが行われない場合にはステップ７０５に進む。
【００８３】
一方、位置制御から力制御への切換えが行われる場合には、ステップ７０３に進んで、位置制御速度指令値Ｃｖ１と力制御速度指令値Ｃｖ２との間の差の絶対値｜Ｃｖ１−Ｃｖ２｜（＝ΔＣｖ）が算出される。なお、この速度指令値差ΔＣｖは異常検出部７０において作成されるものとする。
【００８４】
次いで、ステップ７０３に進んで、速度指令値差ΔＣｖが所定の閾値ΔＣｖ０１以上であるか否かが判定される（ステップ７０４）。速度指令値差ΔＣｖが閾値ΔＣｖ０１以上である場合には異常判定されて、異常検出時の処理が行われる（ステップ７０６、７０７）。速度指令値差ΔＣｖが所定の閾値ΔＣｖ０１以上である場合には切換時に衝撃が発生する可能性があるが、本実施形態においては、速度指令値差ΔＣｖを閾値ΔＣｖ０１と比較することにより、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出して、衝撃の発生を事前に防止することが可能となる。なお、ステップ７０４において速度指令値差ΔＣｖが所定の閾値ΔＣｖ０１以上である場合には、ステップ７０５に進んで、通常の制御が行われる。
【００８５】
また、図１６は、本発明の第八の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。図１６における動作プログラム８００のステップ８０１においては、現在の制御が力制御であるか否かが判定される。現在の制御が力制御でない場合、つまり位置制御である場合には正常判定されて通常の制御を行い（ステップ８０５）、処理を繰り返す。
【００８６】
現在の制御が力制御である場合にはステップ８０２に進む。ステップ８０２においては、位置制御から力制御への切換えが行われるか否かが判定され、そのような切換えが行われない場合にはステップ８０５に進む。
【００８７】
一方、位置制御から力制御への切換えが行われる場合には、ステップ８０３に進んで、位置制御速度指令値Ｃｖ１と力制御速度指令値Ｃｖ２との間の差の絶対値｜Ｃｖ１−Ｃｖ２｜（＝ΔＣｖ）が同様に算出される。
【００８８】
次いで、ステップ８０３に進んで、速度指令値差ΔＣｖが所定の閾値ΔＣｖ０２以上であるか否かが判定される（ステップ８０４）。速度指令値差ΔＣｖが閾値ΔＣｖ０２以上である場合には異常判定されて、異常検出時の処理が行われる（ステップ８０６、８０７）。速度指令値差ΔＣｖが所定の閾値ΔＣｖ０２以上である場合には切換時に衝撃が発生する可能性があるが、本実施形態においては、速度指令値差ΔＣｖを閾値ΔＣｖ０２と比較することにより、プレス機械の動作時に生じうる異常を正確に検出して、衝撃の発生を事前に防止することが可能となる。なお、ステップ８０４において速度指令値差ΔＣｖが所定の閾値ΔＣｖ０２以上である場合には、ステップ８０５に進んで、通常の制御が行われる。
【００８９】
前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に基づく制御装置を備えたプレス機械のダイクッション機構の基本構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第一および第二の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第二の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第三および第四の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第四の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図８】衝突検出部の詳細を示す機能ブロック図である。
【図９】（ａ）衝突検出部の動作を示すフローチャートである。（ｂ）衝突検出部の動作を示す他のフローチャートである。（ｃ）衝突検出部の動作を示すさらに他のフローチャートである。
【図１０】本発明の第五の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の第五の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第六の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の第六の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第七および第八の実施形態に基づくダイクッション機構の制御装置を示す機能ブロック図である。
【図１５】本発明の第七の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第八の実施形態に基づくダイクッション機構の動作を示すフローチャートである。
【図１７】従来技術のダイクッション機構の制御装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    制御装置
１８    第二サーボモータ
２０    ダイクッション
２１ａ    第一力検出部
２１ｂ    第二力検出部
２２、３２    速度検出部
２４    スライド
２５    スライド位置検出部、ダイクッション位置検出部
３５    被加工ワーク
３８    第一サーボモータ
６１    ダイクッション位置指令部
６２    力指令部
６５    電流指令作成部
６６    衝突検出部
６７    タイマ
７０    異常検出部
７１    スライド位置指令部
７５    微分回路
９２    位置制御部
９４    力制御部
９５    比較演算部
Ｃｆ    力指令値
Ｃｉ    電流指令値
Ｃｖ１    位置制御速度指令値
Ｃｖ２    力制御速度指令値
Ｃｘ    ダイクッション位置指令値
Ｃｙ    スライド位置指令値
ｄ（Ｄｆ）    微分値
Ｄｆ    力検出値
Ｄｆａ、Ｄｆｂ    力検出値
Ｄｖ    ダイクッション速度検出値
Ｄｘ    ダイクッション位置検出値
Ｄｙ    スライド位置検出値
Ｔ    経過時間
Ｔ０    所定時間
ΔＣｖ    速度指令値差
ΔＤｆ    力検出値の差
Δｆ    力偏差
Δｘ    位置偏差
ΔＤｆ０，ΔＤｆ０１，ΔＤｆ０２，Ｄｆ０，ｄ（Ｄｆ０），Δｆ０，Δｘ０，ΔＣｖ０１，ΔＣｖ０２    閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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